16.02.2022
Глобальные изменения климата, как предполагают ученые в новом исследовании, могут привести к изменениям в уровнях заражения болезнями и их исходах. Последствия климатических перемен будет все сложнее предсказывать для взаимодействия хозина и патогена в условиях, где повышаются глобальные температуры и становятся все более частыми экстремальные погодные условия, сказано в отчете, опубликованном в eLife.
Инфекционные заболевания оказывают глубокое экологическое воздействие на людей, сельскохозяйственные и дикие популяции. Хорошо известно, что взаимодействия между патогенами и их хозяевами чувствительны к изменениям температуры. Но что менее понятно, так это то, как внезапные и экстремальные колебания температуры влияют на эту взаимосвязь и как это влияет на общий уровень инфицирования и исходы заболеваний.
«Предсказывается, что изменение климата повысит не только средние температуры, но и температурные колебания, а также частоту и интенсивность экстремальных погодных явлений, — объясняет соавтор работы Пепейн Люйкс, в Тринити-колледже в Дублине, Ирландия. — Тем не менее, хотя исследования количественно оценили влияние повышения средней температуры на признаки хозяина и патогена, влияние переменных температурных режимов, таких как волны тепла, остается в значительной степени неизвестным».
Луикс и его команда изучили влияние различных температур на различные характеристики организма-хозяина — небольшого ракообразного под названием Daphnia magna — и его известного кишечного паразита Odospora colligata . Передача паразита представляет собой классическую передачу через окружающую среду, аналогичную той, которая наблюдается при таких заболеваниях, как SARS-CoV-2 и холера.
Команда изучила, как организмы реагировали на три различных температурных режима: постоянная температура и два переменных режима с суточными колебаниями +/- 3°C и трехдневными волнами тепла на 6°C выше температуры окружающей среды. Затем ученые измерили продолжительность жизни ракообразных, плодовитость, инфекционный статус и количество спор паразитов в их кишечнике. И потом обработали данные в статистической модели, чтобы сравнить влияние трех различных температурных режимов.
Команда обнаружила, что ежедневные колебания температуры снижают заразность и споровую нагрузку паразита по сравнению с теми, кто содержался при постоянной средней температуре. И напротив — заразность паразитов после аномальной жары была почти такой же, как у паразитов, содержащихся при постоянной температуре.
Более того, количество спор в рачке-хозяине увеличивалось после трехдневной «аномальной жары», когда фоновая постоянная температура составляла 16°С, но эта нагрузка уменьшалась при более высоких температурах. Это говорит о том, что эффекты изменения температуры различаются в зависимости от средней фоновой температуры и от того, близка ли она к оптимальной температуре для паразита.
Приспособленность хозяина и репродуктивный успех, как правило, снижались у ракообразных, подвергшихся воздействию спор паразита или при воздействии переменных температур. Разница между реакцией хозяина и патогена позволяет предположить, что при некоторых обстоятельствах паразиты были способны выдерживать внезапную смену тепла лучше, чем их хозяева.
«Наши результаты показывают, что изменение температуры сложным образом изменяет результат взаимодействия хозяина и патогена. Имеет значение тип изменения и средняя температура, к которой оно применяется, — считает Луйкс. — Это означает, что изменение моделей колебаний климата, наложенное на сдвиги средних температур из-за глобального потепления, может иметь глубокие и непредвиденные последствия для динамики заболеваний».
Споры паразита водяной блохи Ordospora colligata
Фото: eurekalert
Нет комментариев